IMAGE: Par l’action de la paxiline, les cellules forment des adhérences focales (en vert) pour s’ancrer dans leur environnement. vue plus

Crédit: © UNIGE

Chaque être humain est composé de milliards de cellules. Pour assurer leur survie, les cellules doivent se coordonner et se rassembler au bon endroit pour accomplir leurs tâches. Des scientifiques de l’Université de Genève (UNIGE), en Suisse, en collaboration avec l’Université de Tampere en Finlande, ont mis en évidence le rôle clé d’une protéine appelée paxiline, qui permet aux cellules de percevoir leur environnement et de s’ancrer au bon endroit avec l’aide des “crampons” cellulaires. En fait, sans paxiline fonctionnelle, la cellule ne peut pas adhérer correctement et glisse continuellement. Ces résultats, à lire dans le magazine Biologie des communications, apportent un éclairage nouveau sur la manière dont les cellules adhèrent ou migrent, mécanismes fondamentaux pour le bon fonctionnement de nos organes, mais également impliqués dans le développement de tumeurs métastatiques.

Pour assurer notre survie, chaque cellule remplit des fonctions spécifiques en coordination avec ses voisines. Dans un tel système dynamique, la migration des cellules et leur ancrage au bon endroit sont essentiels. Mais comment les cellules parviennent-elles à se coordonner les unes avec les autres? Les scientifiques croient depuis longtemps que les cellules communiquent principalement par le biais de signaux chimiques, tels que les hormones. Cependant, des découvertes récentes suggèrent que les signaux mécaniques jouent un rôle important dans la coordination cellulaire. «C’est pourquoi nous avons commencé à étudier la capacité des cellules à déchiffrer et à répondre à leur environnement physique», explique Bernhard Wehrle-Haller, professeur au Département de physiologie cellulaire et métabolisme de la Faculté de médecine de l’UNIGE. “Surtout parce que cela pourrait nous aider à comprendre comment les cellules cancéreuses utilisent ces mécanismes pour envahir d’autres organes et métastaser.”

D’un signal mécanique à un signal biologique

Lorsqu’une cellule doit bouger, elle «sent» son environnement à l’aide de protéines à sa surface, les intégrines. Lorsque la cellule détecte un emplacement approprié, un réseau complexe de protéines, appelé adhésion focale, est configuré pour former des crampons cellulaires qui ancrent la cellule à son environnement. «Mais comment ce mécanisme d’ancrage est-il régulé? C’est ce que nous voulions savoir», explique Marta Ripamonti, chercheuse au laboratoire du professeur Bernhard Wehrle-Haller et premier auteur de l’étude.

En étudiant la paxiline, l’une des nombreuses protéines qui composent ces crampons, les chercheurs ont pu percer le mystère. «Nous savions que cette protéine jouait un rôle dans l’assemblage des adhérences focales, mais nous ne nous attendions pas à ce qu’elle soit le régulateur clé», déclare avec enthousiasme le professeur Bernhard Wehrle-Haller. Sans paxiline fonctionnelle, les cellules ne peuvent pas s’ancrer, quelle que soit l’aptitude de leur environnement. De plus, la paxiline a également pour fonction d’informer la cellule que l’ancrage a été effectué correctement, transformant ainsi une réponse mécanique en un signal biologique que la cellule peut comprendre.

Briser les crampons pour éviter les métastases?

Ces expériences in vitro mettent en évidence le rôle principal de la paxiline dans la migration et l’adhésion des cellules saines, mais pourraient également être un point de départ pour une meilleure compréhension du développement du cancer. “En fait, il est probable que les cellules cancéreuses utilisent la paxiline pour trouver un endroit qui améliore leur survie. Serait-il possible de bloquer ce mécanisme dans les cellules tumorales et d’empêcher la formation de métastases? Oui, nous le pensons!”, Conclut le professeur Bernhard Wehrle- Haller.

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